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简化1节Li+电池供电设备的设计

时间:01-27 来源:电子产品世界 点击:

分可以接受USB电源或交流适配器供电。由于集成了智能电源选择技术和用于管理充电过程的状态控制逻辑,能够完成所有电源控制和充电功能。图3所示为充电曲线。为了支持各种不同的电池容量,充电电流最大可调节至1A。

图3 充电曲线

充电器使能后,电池在有效的DC和/或USB输入下开启一次充电周期。首先检查电池电压,确定电池是否处于深度放电(电压低于预设阈值3.0V)。如果电池处于深度放电,充电器将进入安全预充模式,电池以快充电流的1/10充电。一旦电池电压超过3.0V,充电器将进入快充模式,以设定的电流为电池充电。

随着充电的继续,电池电压上升到电池的满充电压(通过BVSET引脚选择),充电电流开始逐渐下降。当充电电流下降至所设定的快充电流的4%时,充电器进入短暂的浮充模式,然后终止充电。充电停止后,如果电池电压随后下降到电池满充电压下120mV,将重新开始充电,定时器复位。这可以保证电池在任何时间都维持或在接近满充状态,而且不会出现过充。

充电速度由下面几个因素决定:电池电压、USB/DC输入电流限制、充电电流设置电阻(RCISET)、ISYS以及管心温度。MAX8671X为了防止输入过载和过热,可自动将充电电流降至某个低于所设置的充电速率的数值。

从USB端取电

MAX8671X的USB引脚为限流电源输入,为SYS端提供最大500mA的电流。连接USB和SYS的限流开关也是一个工作在降压模式的线性稳压器,即使在USB输入发生故障达到14V的情况下,这个线性稳压器也能防止SYS电压超出5.3V。

USB引脚在应用中通常连接到USB口的VBUS线。它通过第二个电源使能(PEN2)和USB挂起(USUS)数字控制输入支持USB规范的限流设置,可以设置在三种电流限的一种。对于低功率USB模式,限流为100mA;对于大功率USB模式,限流为500mA;对于USB挂起和未配置的On-the-Go(OTG)模式,限流为0.11mA(典型值)。

当USB输入电压低于欠压门限(VUSBL:4V,典型值)或低于电池电压时,认为输入电源失效,将被关闭。同样,如果USB输入电压高于过压门限(VUSBH:6.9V,典型值)时,也被关闭。

为了满足高速USB规范,每个连接设备都必须在内部配置为低功率模式。USB枚举过后,如果得到USB主机的容许,设备可以从低功率切换到高功率。MAX8671X不进行枚举,但它依靠系统与USB主机进行通信。主机会决定正确的电流限制,并通过PEN1、PEN2和USUS输入发送命令。

内部热管理

MAX8671X包含热管理功能,即使在散热条件不理想的小型手持设备中也能够避免过热。当管芯温度超过+100℃时,它会按照5%/℃降低输入电流。任何情况下,ISYS的供电优先级高于充电电流,所以,降低输入电流时首先降低的是充电电流。如果充电电流降低后,结温仍然达到+120℃,则不再从输入电源吸取电流,由电池为系统负载供电。片内温度限制电路与热敏电阻输入(THM)无关,工作过程也相互独立,THM输入一般使用外部热敏电阻监测电池温度(典型应用)。

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